كيفية حساب الكتلة المولية
تختلف طريقة حساب الكتلة المولية (بالإنجليزية: molecular weight) لعنصر ما عن طريقة حسابها لمركب كيميائي، وفيما يأتي تفصيل ذلك:
حساب الكتلة المولية لعنصر
تُحسب الكتلة المولية للعنصر باتباع الخطوات الآتية:
- يجب أولًا معرفة كتلة العنصر وعدد مولاته.
- تُحسب الكتلة المولية للعنصر باستخدام قانون عدد المولات، عدد المولات = الكتلة / الكتلة المولية ، وبعد ترتيب القانون ينتج أن:
الكتلة المولية للعنصر = كتلة العنصر الجزيئية /عدد مولاته
وبالرموز:
ك م= ك ج/ ن
وبالرموز الإنجليزية:
Mwt = wt / n
إذ إنّ:
- ك م (Mwt): الكتلة المولية للعنصر، وتقاس بوحدة الغرام لكل مول (غ/ مول).
- ك ج (wt): كتلة العنصر الجزيئية، وتقاس بوحدة الغرام (غ).
- ن (n): عدد المولات.
يعتمد حساب الكتلة المولية على الوزن الجزيئي أو الكتلة الجزيئية (بالإنجليزية: Molecular mass أو Molecular weight) والجزيء هو أصغر جسيم في عنصر أو مركب ما، يمتلك الخصائص الكيميائية لذلك العنصر أو المركب، ويتكون من ذرات تتحد معًا بواسطة روابط كيميائية.
والوزن الجزيئي هو كتلة جزيء واحد من المادة بالاعتماد على الكتلة الذرية للكربون-12، ويقاس الوزن الجزيئي بوحدات قياس الكتلة الذرية (amu).
حساب الكتلة المولية لمركّب
لحساب الكتلة المولية لمركب ما يجب اتباع الخطوات الآتية:
- معرفة الكتلة المولية لكل عنصر من عناصر هذا المركب، إذ توجد الكتل المولية للعناصر في الجدول الدوري.
- معرفة عدد ذرات كل عنصر في المركب.
- تطبيق قانون حساب الكتلة المولية للمركب وهو:
الكتلة المولية للمركب = (عدد ذرات العنصر1 × الكتلة المولية له) (عدد ذرات العنصر2 × الكتلة المولية له) (عدد ذرات العنصر3 × الكتلة المولية له)
- تُجرى العمليات الحسابية حسب الأولويات في الرياضيات، فالأولوية دائمًا لما بين الأقواس، فيتم إيجاد حاصل ضرب عدد ذرات كل مركب في كتلته المولية ثم تُجمع النواتج، ويكون الناتج النهائي هو قيمة الكتلة المولية للمركب.
هل يمكن حساب الكتلة المولية للخلائط والسبائك؟
يُمكن حساب متوسط الكتلة المولية للخلائط والسبائك وفقًا للعناصر المكوّنة لها كرقم تقريبي فقط، لكن يتم التعبير عن السبائك والخلائط بالعادة باستخدام النسب المئوية المختلفة.
فالكتلة المولية لسبيكة (CuZn) تساوي 128.9260، وفقًا للكتلة المولية لعناصر هذه السبيكة (Cu = 63.546 ، Zn = 65.38)، والكتلة المولية لسبيكة ( FeNi) تساوي 114.5384 وفقًا للكتلة المولية لعناصر هذه السبيكة، (Fe = 55.845، Ni = 58.6934)، والتي تحسب باستخدام قانون الكتلة المولية للمركبات.
تدريبات على حساب الكتلة المولية
فيما يأتي بعض الأمثلة على حساب الكتلة المولية لبعض العناصر والمركبات الكيميائية:
حساب الكتلة المولية لعنصر كيميائي
احسب الكتلة المولية للعنصر x، إذا علمت أن كتلته تساوي 20.5 غ، وعدد مولاته 5.1 مول
الحل:
- لحساب الكتلة المولية لعنصر ما، تُعوض الأرقام في القانون: الكتلة المولية للعنصر X = كتلة العنصر /عدد مولاته
- الكتلة المولية للعنصر = 20.5 / 5.1 = 4.0196 غ / مول.
حساب عدد المولات لعنصر ما اعتمادًا على كتلته المولية
احسب عدد مولات عنصر الحديد، إذا علمت أن كتلته 5 جرام، وكتلته المولية 55.847 (غ/ مول)
الحل:
- لحساب عدد المولات لعنصر ما تُعوض الأرقام في القانون: عدد المولات لعنصر الحديد = كتلة الحديد / الكتلة المولية له
- عدد مولات عنصر الحديد = 5 / 55.847 = 0.08953 مول
حساب الكتلة المولية لمركب كيميائي
مثال 1: احسب الكتلة المولية للماء H 2 O، إذا علمت أن الكتلة المولية ل (H =1)، والكتلة المولية ل (O = 16).
الحل:
- لحساب الكتلة المولية لمركب ما يتم التطبيق على القانون الآتي: الكتلة المولية للماء = (عدد ذرات العنصرH × الكتلة المولية له) (عدد ذرات العنصر O × الكتلة المولية له)
- الكتلة المولية للماء = (2 ×1) (1×16)= 18 غ/ مول
مثال 2: احسب الكتلة المولية لمركب C 2 H 6 ، إذا علمت أن الكتلة المولية ل (H =1)، والكتلة المولية ل (C = 12).
الحل:
- لحساب الكتلة المولية لمركب ما يتم التطبيق على القانون الآتي: الكتلة المولية ل C2H6 = (عدد ذرات العنصرH × الكتلة المولية له) (عدد ذرات العنصر C × الكتلة المولية له)
- الكتلة المولية للمركب = ( 6 × 1) ( 12 × 2) = 30 غ/ مول
مثال 3: احسب الكتلة المولية لمركب CH 3 CH 2 OH، إذا علمت أن الكتلة المولية ل (H =1)، الكتلة المولية ل (C = 12)، الكتلة المولية ل (O = 16)
الحل:
- لحساب الكتلة المولية لمركب ما يتم التطبيق على القانون الآتي: الكتلة المولية ل CH3CH2OH = (عدد ذرات العنصرH × الكتلة المولية له) (عدد ذرات العنصر C × الكتلة المولية له) (عدد ذرات العنصر O × الكتلة المولية له)
- الكتلة المولية للمركب = (6 × 1) (2 × 12) (16 × 1) = 46 غ/ مول
حساب كتلة عنصر ما إذا عُلمت كتلته المولية
احسب كتلة عنصر الكبريت، إذا علمت أن عدد مولاته 5 مول، وكتلته المولية 32.065 غ/ مول
الحل:
- لحساب الكتلة لعنصر ما تُعوض الأرقام في القانون: كتلة الكبريت = عدد المولات × الكتلة المولية
- كتلة الكبريت = 5 × 32.065 = 160.325 غ
حسابات الكتلة المولية من أهم الحسابات المستخدمة في علم الكيمياء، وتقاس الكتلة المولية بوحدة غرام / مول، وتدخل الكتلة المولية في حسابات الكتلة وعدد المولات للعناصر فهي مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بهما.
وتختلف طريقة حسابها في العناصر الكيميائية عن طريقة حسابها في المركبات الكيميائية، و يُوضح الجدول الدوري الكتلة الذرية لكل عنصر كيميائي ، وهذا يساعد في حساب الكتلة المولية للمركب التي تمثل مجموع الكتل المولية لعناصر المركب مضروبة بعدد ذرات هذا المركب الكيميائي.
